Хейнкель Хе 176
| Он 176 | |
|---|---|
 | |
| Послевоенное впечатление художника от He 176 | |
| Роль | Экспериментальный |
| Производитель | Хейнкель |
| Первый полет | 20 июня 1939 г. |
| Статус | Отменено |
Heinkel He 176 — немецкий экспериментальный самолет с ракетным двигателем . Это был первый в мире самолет, приводимый в движение исключительно ракетой на жидком топливе , совершивший свой первый полет с двигателем 20 июня 1939 года Эриха Варзица под управлением .
He 176 был разработан компанией Heinkel как частное предприятие в соответствии с упором директора Эрнста Хейнкеля на разработку технологий для высокоскоростных полетов. Работа над проектом началась в 1936 году после того, как испытания модифицированного He 72 и пары He 112 показали некоторую жизнеспособность ракетной установки. He 176 был специально создан для использования этой силовой установки, а не для модификации существующих типов двигателей с поршневыми двигателями. Получившийся самолет был относительно компактным, в основном состоящим из дерева и в некоторых отношениях относительно упрощенным. Он также включал в себя некоторые новые концепции, такие как нетрадиционное откидывающееся сиденье для пилота и уникальную систему аварийного сброса через носовую часть самолета на случай чрезвычайных ситуаций. В декабре 1937 года самолету было официально присвоено обозначение He 176.
12 сентября 1939 года проект He 176 было приказано отменить якобы из-за его невпечатляющих размеров и характеристик. Тем не менее, самолет действительно предоставил «доказательство концепции» ракетной установки и высокоскоростного полета в целом; Уроки и идеи дизайна были включены в последующие самолеты, такие как прототип реактивного истребителя Heinkel He 280 и ракетный перехватчик Messerschmitt Me 163 . Сам прототип вместе с большей частью документации, относящейся к He 176, были уничтожены к концу войны. Варзиц заявил, что, по его мнению, некоторые материалы могли попасть в советские /российские архивы. Часто цитируемые характеристики самолета, такие как его скорость, достигающая 750 км/ч или 800 км/ч, взяты из отчета Варзица и обычно не основаны на достоверных документах. Сохранились только две настоящие фотографии He 176, которые, вероятно, были сделаны в Пенемюнде во время испытаний. [1]
Проектирование и разработка
[ редактировать ]Фон
[ редактировать ]
В 1920-х годах немецкие смельчаки и изобретатели экспериментировали с использованием твердотопливных ракет для приведения в движение различных транспортных средств, таких как автомобили, мотоциклы, железнодорожные вагоны, снегоходы, а к 1929 году - самолеты, такие как Липпиша Александра Энте и Фриц Опеля фон . RAK.1 . [2] Однако твердотопливные ракеты имеют серьезные недостатки при использовании в качестве силовой установки для самолетов, поскольку их тягу нельзя дросселировать, а двигатели нельзя выключить, пока не закончится топливо.
В середине 1930-х годов аэрокосмический инженер Вернер фон Браун и его группа ракетостроителей, работавшие в Пенемюнде, исследовали использование ракет на жидком топливе для питания самолетов. Немецкий авиаконструктор Эрнст Хейнкель с энтузиазмом поддержал их усилия, сначала поставив He 72 , а затем пару He 112 для поддержки этих экспериментов. В начале 1937 года один из этих самолетов летал с поршневым двигателем во время полета, поэтому он приводился в движение только за счет ракетной энергии. выключенным [3] [4] В то же время Хельмута Вальтера эксперименты перекиси водорода с ракетами на основе монотоплива на основе привели к созданию легких и простых ракет, которые оказались хорошо подходящими для установки на самолетах, хотя и ценой значительной опасности и ограниченного срока службы. [5] [6]
Экспериментальные полеты He 112 были предметом пристального внимания Reichsluftfahrtministerium ( RLM) (имперского министерства авиации Германии), которое заинтересовалось потенциалом самолета-перехватчика с ракетным двигателем . [7] Хейнкель решил создать секретный отдел на своем предприятии в Ростоке для продолжения таких усилий; Работы начались еще в 1936 году. [8] В отличие от предыдущего He 112, команда конструкторов хотела создать самолет, который был бы специально построен для использования этой новой формы силовой установки и, таким образом, достигал бы от нее превосходных характеристик; именно в результате этих усилий и появился He 176. [9]
Дизайн
[ редактировать ]Базовая конструкция He 176 была набросана во время испытаний ракетного двигателя и ускорителя Нойхарденберг . В 1936 году RLM заключила с Хейнкелем контракт на постройку первого в мире ракетного самолета. Было решено построить самолет специально для летчика-испытателя Эриха Варзица , минимизировать размер кабины и остального самолета, чтобы сделать самолет настолько легким, насколько это возможно. [10] Получившаяся кабина оказалась настолько тесной, что пилот не мог даже согнуть руки в локтях, а некоторые органы управления зачастую располагались в неудобных положениях. Из-за высокого диапазона скоростей, для работы с которым был разработан He 176, чувствительность этих органов управления приходилось регулировать несколько раз на протяжении всего полета, чтобы пилот мог сохранять достаточный контроль. [11] В кабине также было использовано нетрадиционное откидывающееся сиденье, которое помогало пилоту справляться с высокой скоростью ускорения самолета, а также помогало уменьшить лобовую площадь и тем самым имело преимущества в характеристиках. [11] Секция грубого остекления из оргстекла была съемной, чтобы пилот мог войти в самолет. [10]
Сам самолет был относительно компактным и в некоторых отношениях довольно упрощенным, почти полностью сделанным из дерева, но имел усовершенствованную и полностью закрытую кабину с бескаркасным цельным прозрачным носом. [12] Ходовая часть представляла собой комбинацию традиционной и трехколесной конструкции шасси, в которой стойки главной стойки должны были убираться назад в фюзеляж, а носовое колесо и стойка с аэродинамическим обтекателем были зафиксированы. [13] Наибольший диаметр фюзеляжа составлял всего 700 миллиметров (28 дюймов). Общая площадь поверхности, включая фюзеляж, составляла 5 квадратных метров (54 квадратных фута), размах крыла 5 метров (16 футов), длина фюзеляжа 5,5 метра (18 футов), высота с развернутым шасси 1,44 метра ( 4,7 фута) и колесной базой 700 миллиметров (28 дюймов). [14] самолета Руль направления оказался относительно неэффективным на малых скоростях; во время разбега это оказалось более практичным средством управления самолетом за счет дифференциального использования колесных тормозов. [12]
He 176 имел эллиптическое крыло со стреловидностью 40% и толщиной 9% при длине 90 миллиметров (3,5 дюйма). [14] Крыло имело небольшой положительный двугранный угол , что позволяло сохранять достаточную устойчивость. [10] Топливные баки также были интегрированы во внутреннюю часть крыльев; новую технологию сварки Для их изготовления пришлось разработать . Значительное внимание было уделено снижению аэродинамического сопротивления . [10] Во время наземных испытаний было обнаружено, что крылья часто касаются земли; Во избежание повреждений законцовки крыльев были оснащены металлическими бамперами. [12]
Команда конструкторов осознала, что обычные способы выхода из самолета в аварийной ситуации путем катапультирования будут чрезвычайно трудными на высокой скорости и, возможно, невозможными без смертельных травм, полученных пилотом. [12] Соответственно, He 176 был оснащен уникальной системой сброса носовой части самолета. Сжатый воздух использовался для отделения носовой части от самолета, затем тормозной парашют использовался кабины, установленный заподлицо, для уменьшения требуемой силы открытия. После того, как тормозной механизм был развернут, фонарь был освобожден, и произошло обычное катапультирование пилота с парашютом. [13] Беспилотные макеты носовой части прошли летные испытания с бомбардировщика Heinkel He 111 и дали положительные результаты. [12]
Первоначальная модель He 176 была разработана для установки на один из новых двигателей Walter . Этот двигатель был похож на двигатель He 112, основным отличием было увеличение его тяги вдвое до 6000 Ньютонов, что в основном было достигнуто за счет добавления насоса для всасывания топлива вместо использования сжатого воздуха для подачи топлива в двигатель. двигатель. [10] [15] В качестве топлива использовалась 82% перекись водорода . [10] Для обеспечения более эффективного управления курсом при полете на малых скоростях руль направления должен был быть установлен внутри самого сопла двигателя. [12] Рабочее проектирование самолета было завершено к июлю 1937 года, после чего практически сразу же началось строительство прототипа. [8] В декабре 1937 года самолету было официально присвоено обозначение He 176. [16]
Летные испытания и отмена
[ редактировать ]20 июня 1939 года He 176 совершил свой первый полет под управлением Варзица, что стало первым в мире пилотируемым полетом ракеты. [8] [17] Позже Варзиц описал полет: «Совершенно другим курсом, чем первоначально предполагалось, она подпрыгнула в воздух и полетела, рыская и покачиваясь. Я держал ее близко к земле, набирая скорость, затем осторожно потянул ручку управления назад для быстрого Я шел со скоростью 750 км/ч, и без потери скорости машина устремилась в небо под углом где-то между вертикалью и 45°. Она была чрезвычайно чувствительна к органам управления... Однако все сложилось чудесно, и это было. Я с облегчением облетел северную оконечность острова Узедом без звука на скорости 800 км/ч. Я снова резко повернул влево, чтобы выпрямиться к взлетно-посадочной полосе, теряя настолько, насколько мог, скорость и высоту, и во время этого крутого поворота ракета заглохла. Танки высохли. Резкая потеря скорости швырнула меня вперед в ремнях безопасности. Я двинул вперед, быстро прошипел над Пенне и на скорости 500 км/ч пересек границу аэродрома и после нескольких предписанных небольших толчков машины. остановился». [18]
После первого испытательного полета самолет получил доработки; предположительно, на этом этапе неподвижное носовое колесо было удалено, поскольку группа разработчиков намеревалась при обычных посадках использовать только два основных колеса и хвостовое оперение. [10] После первого раунда летных испытаний Heinkel продемонстрировал He 176 RLM, однако организация продемонстрировала отсутствие официального интереса к самолету. По словам Варзица, говоря о сотрудничестве фон Брауна во время испытаний в Пеннемюнде : «Хотя технически это не было частью проекта He 176-V1 с ракетным двигателем «Вальтер», естественно, все, что затрагивало его, представляло интерес для него самого и его коллег, потому что He 176-V1 V2 должен был иметь двигатель фон Брауна...» [14]
Неблагоприятное отношение RLM к самолету во многом повлияло на решение Хейнкеля сократить свое участие в разработке ракетных двигателей. 12 сентября 1939 года было официально приказано прекратить программу испытаний He 176, предположительно из-за неудовлетворенности его характеристиками и размерами. [19] [20] К моменту окончания летных испытаний был построен только один самолет. После вывода из эксплуатации единственный прототип He 176 был выставлен на статической выставке в Берлинском музее авиации. Он был уничтожен бомбардировкой в союзников 1943 году. [13]
Влияние
[ редактировать ]До отмены программы Хейнкель занимался проектированием более сложного самолета с ракетным двигателем, иногда называемого He 176 V2 , который предположительно предназначался для боевого использования. [10] Для этой модели должен был использоваться более мощный двигатель фон Брауна, который якобы позволял He 176 V2 развивать скорость до 1000 км/ч или 620 миль в час. [10] Ни один такой самолет никогда не был построен, но поскольку он носил то же обозначение, что и самолет, на котором фактически летали, многие книги и веб-сайты ошибочно публикуют изображения этого самолета, намереваясь проиллюстрировать его более ранний тезку. [ нужна ссылка ]
Некоторые технические знания, полученные с помощью He 176, были включены в будущие проекты Heinkel, такие как прототип реактивного истребителя He 280 . [17]
Германия в конечном итоге эксплуатировала действующий истребитель с ракетным двигателем, Александром Липпишем , разработанный Me 163 Komet , но он был произведен конкурирующей фирмой Messerschmitt . К моменту получения приказа о прекращении работ по He 176 уже начались ранние работы по проекту Me 163. [21] Он был оснащен аналогичным ракетным двигателем, который на самом деле был дальнейшим развитием двигателя He 176. [ нужна ссылка ]
Технические характеристики (He 176 V1)
[ редактировать ]
Данные Хейнкеля: Альбом самолетов [22]
Общие характеристики
- Экипаж: 1
- Длина: 5,21 м (17 футов 1 дюйм)
- Размах крыльев: 5,00 м (16 футов 5 дюймов)
- Высота: 1,435 м (4 фута 8,5 дюйма)
- Площадь крыла: 5,4 м 2 (58 кв. футов)
- Вес пустого: 900 кг (1985 фунтов)
- Полная масса: 1620 кг (3572 фунта)
- Силовая установка: 1 жидкостный ракетный двигатель Walter HWK R1-203, тяга 5,88 кН (1323 фунт-сила), время горения 50 с.
Производительность
- Максимальная скорость: расчетная 750 км/ч (466 миль в час, 405 узлов).
- Крейсерская скорость: расчетная 710 км/ч (441 миль в час, 383 узла).
- Дальность: 109 км (68 миль, 59 миль)
- Практический потолок: 9000 м (29500 футов)
- Скорость набора высоты: 60,6 м/с (11 930 футов/мин)
- Время набора высоты: от 2,5 минут до 8000 м (26 250 футов).
См. также
[ редактировать ]Связанные списки
Ссылки
[ редактировать ]Цитаты
[ редактировать ]- ^ Коос, Волкер. Heinkel He 176 – Поэзия и правда, Jet&Prop 1/94. стр. 17–21.
- ^ Ван Пелт 2009, стр. 1-5.
- ^ Ван Пелт 2009, стр. 59-62.
- ^ Нойфельд 2013, стр. 58-59.
- ^ Ван Пелт 2009, стр. 60-61.
- ^ Нойфельд 2013, с. 84.
- ^ Ван Пелт 2009, с. 67.
- ^ Jump up to: а б с ЛеПейдж 2009, с. 246.
- ^ Ван Пелт 2009, стр. 67-68.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Ван Пелт 2009, с. 68.
- ^ Jump up to: а б Ван Пелт 2009, стр. 68-69.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Ван Пелт 2009, с. 69.
- ^ Jump up to: а б с Таттл 2002, [ нужна страница ] .
- ^ Jump up to: а б с Варзиц 2008, стр. 69–85.
- ^ Нойфельд 2013, стр. 59-60.
- ^ Нойфельд 2013, с. 60.
- ^ Jump up to: а б Хит 2022, с. 213.
- ^ Варзиц 2008, стр. 97–98.
- ^ ЛеПейдж 2009, с. 247.
- ^ Нойфельд 2013, с. 121.
- ^ Нойфельд 2013, с. 61.
- ^ Тернер 1970, стр. 100–101.
Библиография
[ редактировать ]- Хит, Тим (2022). В яростном небе: полеты в составе гитлеровских люфтваффе во время Второй мировой войны . История пера и меча. ISBN 978-1-5267-8526-8 .
- ЛеПаж, Жан-Дени Г.Г. (2009). Самолеты Люфтваффе, 1935-1945: Иллюстрированный справочник . МакФарланд. ISBN 978-0-7864-5280-4 .
- Мансон, Кеннет (1978). Немецкие самолеты времен Второй мировой войны в цвете . Пул, Дорсет, Великобритания: Blandford Press. ISBN 0-7137-0860-3 .
- Нойфельд, Майкл Дж. (2013). Ракета и Рейх . Смитсоновский институт . ISBN 978-1588344670 .
- Пелт, Мишель ван (2012). Ракеты в будущее: история и технология ракетных самолетов . Нью-Йорк, США: Спрингер. ISBN 978-1461432005 .
- Тернер, Сент-Джон П. (1970). Хейнкель: Альбом самолетов . Шеппертон: Ян Аллан. ISBN 07110-01731 .
- Таттл, Джим (2002). Выбросить! Полная история систем аварийного спасения самолетов США . Сент-Пол, Миннесота, США: MBI Publishing. ISBN 0-7603-1185-4 .
- Варситц, Лутц (2008). Первый пилот реактивного самолета: История немецкого летчика-испытателя Эриха Варзица . Барнсли: авиация «Перо и меч». ISBN 9781844158188 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Мира, Дэвид (2013). Heinkel He 176: Нерассказанная история первого в истории жидкостного ракетного самолета . Издательство электронных книг RCW.